33IRO Inteligentní robotika 2005
Přednášející: Tomáš Pajdla Rozsah: 2 + 2 Obor: TK
Cvičící: Hynek Bakstein, Michal Havlena Kredity: 4 Dop. semestr: 11
Katedra: K333 Zakončení: z, zk Typ předmětu: Pov. vol.
Přednáška: 09:15 - 11:00 v K9 Cvičení: Pondělí 12:45-14:15, 14:30-16:00, K132
Rozvrh (aktuálně na http://cyber.felk.cvut.cz/teaching/) Seznam studentů
Výsledky a hodnocení Kontakt iro2005@cmp.felk.cvut.cz
Odevzdání (a zadání) domácích úloh
,,Drahá slečno Gloryová, Roboti nejsou lidé. Jsou mechanicky dokonalejší než my, mají úžasnou rozumovou inteligenci, ale nemají duši. Ó, slečno Gloryová, výrobek inženýra je technicky vytříbenější než výrobek přírody." (Karel Čapek, R.U.R.) 
V předmětu IRO 2005 se naučíme, jak lze vyřešit inverzní kinematickou úlohu pro obecný manipulátor se šesti stupni volnosti. Obecné řešení tohoto problému existuje, ale není snadné ho získat elementárními metodami. Je třeba použít některé hlubší výsledky z algebry, se kterými se běžně nesetkáváme. Jsou však velmi užitečné, neboť se ukáže, že nám dovolí řešit soustavy algebraických rovnic mechanickým postupem, který lze naprogramovat.

Program přednášek (= otázky ke zkoušce)

1. 03.10 Úvod, inverzní kinematická úloha, přednáška, cvičení, test-alpha [slidy]
2. 10.10 Afinní a Eukleidovský prostor, souřadná soustava, souřadnice bodu, vzdálenost, úhel, pravotočivá báze, orientace čtveřice bodů, pohyb je stejnolehlost, stejnolehlost je transformací souřadnic bodu v pevné souřadné soustavě [slidy]
3. 17.10 Pohyb jako transformace souřadnic, chrakterizace pohybů  (rotace a translace) [slidy]
  24.10 Školení bezpečnosti
4. 31.10 Kinematika sériového manipulárotu - Denavit-Hartenberg konvence krok za krokem [slidy]
5. 07.11 Osa pohybu, šroubový pohyb [slidy]
6. 14.11 Soustava algebraických rovnic, polynomy, afinní varieta, ideál  [slidy]
7. 21.11 Dělení polynomů, uspořádání monómů, Groebnerova báze [slidy]
8. 28.11 Řešení soustav algebraických rovnic pomocí Groebnerovy báze - postup [slidy]
9. 05.12 Řešení soustav algebraických rovnic pomocí Groebnerovy báze - důkazy [slidy]
10. 12.12 IKU - Manocha & Canny 2004
11. 19.12 IKU - Manocha & Canny 2004
12. 09.01 IKU - Manocha & Canny 2004, Přehled zkoušených témat

Program cvičení

Náplň Test Domácí úkol
1. 03.10 Lineární prostor, vlastní čísla

alpha

DU-01: Alg. rovnice a vlastní č.
2. 10.10 DH-Konvence, Staubli TX-90   DU-02: DH-kinematika
3. 17.10 DH-konvence & elementární IKU DU-03: Elementární IKU
4. 24.10 Naivní metoda řešení IKU pro 2 osy pohybu  v Maple DU-04: IK: 2 + formulace 3 os
5. 31.10 Naivní metoda řešení IKU pro 3 osy pohybu  v Maple DU-05: IK: 3 osy, 1.cast 
6. 07.11 Naivní metoda řešení IKU pro 3 osy pohybu  v Maple DU-06: IK: 3 osy, 2. cast
7. 14.11 Dělení polynomů - více dělitelů a proměnných, Tabule [1, 2] DU-07: Dělení polynomů
8. 21.11

Groebnerova báze, Tabule [1]

DU-08: Groebnerova báze
9. 28.11 Řešení alg. rovnic pomocí Groebnerovy báze DU-09: Soustava alg. rovnic
10. 05.12 Řešení alg. rovnic pomocí Groebnerovy báze TEST DU-10: Řešení a.r. pomoci GB
11. 12.12 ik-manocha-canny-2005-12-12.mws, clanek M&C-1994 DU-11 IK Manocha & Canny
12. 19.12 ik-manocha-canny-2005-12-19.mws,Tabule [1, 2, 3]   DU-12 IK Manocha & Canny
13. 09.01 TEST

Testy

Pravidla pro cvičení, zápočet a zkoušku

  1. Samostatná (Studenti řeší zamostatně úlohu, asistenti jsou jim nápomocni radou) a
  2. Vedená (Asistenti vedou studenty, kteří řeší a opravují příklady, testy a domácí úkoly).

Zápočet je udělěn po dosažení alespoň 20 bodů z domácích úkolů.

Zkouška se skládá ze dvou částí.

Známka z předmětu je konstruována z výsledků v semestru a z výsledku zkoušky.

Literatura

  1. P. Pták. Introduction to Linear Algebra. Vydavatelství ČVUT, Praha, 1997. 
  2. E. Krajník. Maticový počet. Vydavatelství ČVUT, Praha, 2000.
  3. A. Karger, M. Kargerová: Základy robotiky a prostorové kinematiky, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2000
  4. D. Cox, J. Little, D. O'Shea. Ideals, Varieties, and Algorithms. 2nd edition, Springer, 1998.

Tomas Pajdla 2005-11-14